1920年孙罗以校长已年满六十周岁，即将离任回国。1月5日，学校为孙罗以校长举行了隆重的庆祝典礼，祝贺她在圣玛利亚任校长三十周年。这一天阳光灿烂，驱走了冬日的寒冷，校园里到处彩旗飘扬，鲜花簇锦，灯笼高挂，学生们都穿着服饰鲜艳的衣服。在平时学生休息和接待家长的阳光屋（Sun Parlor），此刻堆满厂给孙罗以校长的礼物，有些则已放在了会场里。老师和校友们都被请到茶室里休息。没有一个人不忙碌，即使是那些小学生，也被安排帮忙挂灯笼。下午两点，庆祝会开始，穿着鲜艳色彩裙装的女孩子表演了精彩的文艺节日。表演结束，同门会主席韩美英（1909届、1911届师范毕业）用英语致简短贺词，充满敬意，对孙罗以校长三十年来对学校发展做出的贡献表示感谢。接着同门会赠送的自鸣钟，全体学生赠送的一套白银壶被搬上主席台。庆祝会后，学生放假两天。
1920年4月1日孙罗以校长乘船回国，自1888年起在圣玛利亚女校任职，时间长达32年。临别之际，高年级学生赋诗送行，由徐计六先生作序，并裱制成手卷，赠送孙罗以校长。下午一点三刻，汽车出发之际，全校师生在校门口欢送，并赠送花篮，燃放爆竹，以示欢送。孙罗以走后，校长一职由英文部主任傅德女士（Miss C.A.Fullerton）继任。
傅德校长接任后的一件大事就是建造白利南路新校舍。
全校师生对建造新校舍非常关心，校友会和1920届毕业生租借了夏令配克戏院，准备以义演筹募建校款项。这是当时上海滩上有名的大戏院，由西班牙商人雷玛斯创建于1914年9月8日，地点在静安寺路127号（今南京西路石门二路口，后被中国人买下，改名大华电影院，50年代改名新华电影院，1994年在卜海城市改造中已拆除）。1920年6月25日晚八时和6月28日下午三时，共演了两场，售出一千多张戏票，筹得1400元，全部用作建造新校舍。
在1922年6月9日，1922届毕业生在校中排演莎士比亚戏剧，所出售的门票共得到洋元400元，悉数捐作建筑母校新舍之用。
在1921年的校刊《凤藻》上有这么一段记载：“也许每个在1920到1921年间到我们学校阳光屋的人，都会看到一幅绘有一幢红色房子的图，上面赫然写着几个大字'请捐献一块砖'。这幢红房子是什么楼呢？这就是我们日夜期盼的新圣玛利亚女校的新体育室，圣玛利亚女校的校友们和在校学生承诺将集资筹建这一瞳大楼。”因此，她们绘出了“请捐献一块砖”的宣传画来吸引更多善心人士。
这两年学生人数增加迅猛，继1918学年增加学生86人后，1919学年增加新生109人。1920学年两个学期又增加新生一百余人。由国立北京女子高等师范及各省立女子师范转学来的也不少。征召新教师和建造新校舍已迫在眉睫。1920年10月起，音乐、科学、英文、家政方面有专长的老师陆续从美国来校任教。12月上海传教总部在获得圣公会纽约总部女教友特别捐款后，给圣玛利Ⅱ女校增设建校专款美金21500元。
1921年4月17日于白利南路举行新校舍开工礼，5月10日行思孙堂奠基礼。思孙堂是新圣玛利亚最丰要的建筑一一教学楼，命名为“思孙堂”是纪念在圣玛利亚任职32年的孙罗以校长。这天，天气晴朗，一声号角，全校学生列队，全体教师在前，学生在后，排着整齐的队列，鱼贯而行，赴新校址举行奠基仪式。一路上引得市民围观，将道路堵塞。走到一处竹篱笆处，曲曲弯弯不知走一几里路，远远听到爆竹声，奠基礼即将开始了。同学们无不精神焕发，昂首前行。进入竹篱笆后，师生站在指定位置，牧师先行祷告，然后由校长及同门会会长，各年级代表举起锄头破土植树。全体师生齐声唱歌，歌声嘹亮，响彻天空。这一天的奠基礼，由当年还是圣玛利亚女校学生，63年后的市三女中终身名誉校长薛正用文言文详细记载。
新校舍建造历时一年半，1923年5月竣工。在这块72亩的荒地上，成功建造了11座西班牙格局的两层楼建筑。在教学楼与学生宿舍、膳堂间均有2米多宽的围廊连接，即使下雨，学生在校内的学习和生活也不受影响。这12座建筑是思孙堂、思丁堂、思卜堂、膳堂、体育室、养病所、音乐院、理科室、西国教员住宅、中国男教员住宅、仆役宿舍、门房等。
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